Gli standard ASTM (American Society for Testing and Materials) definiscono le specifiche per i materiali in acciaio in base alla loro composizione chimica, proprietà meccaniche e applicazioni previste. ASTM A516, ASTM A387 e ASTM A36 sono tre standard distinti su misura per usi industriali specifici. Di seguito è riportato un confronto completo di questi materiali, concentrandosi sulla loro composizione, comportamento meccanico, requisiti di trattamento termico e applicazioni tipiche.
Classificazione dei materiali e applicazioni primarie
ASTM A36
Tipo di materiale: acciaio strutturale di carbonio.
Applicazioni chiave
- Costruzione:Ideale per strutture imbullonate, rivettate o saldate, è comunemente usato in ponti, edifici e piattaforme petrolifere.
- Fabbricazione:Utilizzato in serbatoi di produzione, bidoni, piastre per cuscinetti, infissi e piastre di base. Viene anche impiegato in opere ornamentali, cornici, parti di macchinari e parentesi.
- Attrezzature automobilistiche e agricole:Serve come materiale chiave nella produzione di cornici, ingranaggi, camme e componenti di macchinari.
- FLAME - Cut Components:Adatto alla creazione di parti come supporti per il garage, passerelle, rampe per barche e trincee.
ASTM A516
Tipo di materiale: piastre di acciaio al carbonio per servizio di temperatura - moderato e basso.
Applicazioni chiave:
- Industria petrolchimica:L'acciaio A516 è ampiamente utilizzato nell'industria petrolchimica per la conservazione e il trasporto di vari materiali.
- Industria chimica:Viene anche utilizzato nel settore chimico per la costruzione di reattori, serbatoi di stoccaggio e altre attrezzature.
- Generazione di energia:L'acciaio A516 viene utilizzato nelle caldaie e in altri componenti delle centrali elettriche.
- Applicazioni navali:La resistenza e la saldabilità del materiale lo rendono adatto a determinate applicazioni navali.
ASTM A387
Tipo di materiale: Chromium - MolyBdenum (Cr - MO) piastre di acciaio in lega.
Applicazioni chiave:
- Vasi a pressione.
- Scambiatori di calore.
- Attrezzatura per la generazione di energia.
- Sistemi di tubazioni nell'industria petrolifera e del gas.
- Strutture di lavorazione chimica.
Composizione chimica
ASTM A36
- Composizione:
| Elemento | Contenuto |
|---|---|
| Carbon, c | 0.25 – 0.290 % |
| Rame, cu | 0.20 % |
| Ferro, fe | 98.0 % |
| Manganese, Mn | 1.03 % |
| Fosforo, p | 0.040 % |
| Silicio, Si | 0.280 % |
| Zolfo, s | 0.050 % |
- Elementi di lega: nessuna aggiunta di lega intenzionale (acciaio a carbonio semplice).
- Limitazione chiave: resistenza alla corrosione limitata e scarse prestazioni a temperature estreme.
ASTM A516
- Composizione:
| Grado | Contenuto massimo di carbonio | Gamma di contenuti di manganese | Contenuto massimo di fosforo | Contenuto massimo di zolfo | Gamma di contenuti al silicio |
|---|---|---|---|---|---|
| 55 | Meno o uguale a 1/2 "di spessore: 0,18% >1/2 "e meno o uguale a 2" spessore: 0,20% >2 "e meno o uguale a 4" spessore: 0,22% >4 "e meno o uguale a 8" spessore: 0,24% >Spessore 8 ": 0,26% |
Meno o uguale a 1/2 "di spessore: 0,60-0,90% >Spessore 1/2 ": 0,60-1,20% |
0.025% | 0.025% | 0.15-0.40% |
| 60 | Meno o uguale a 1/2 "di spessore: 0,21% >1/2 "e meno o uguale a 2" spessore: 0,23% >2 "e meno o uguale a 4" spessore: 0,25% >Spessore 4 ": 0,27% |
Meno o uguale a 1/2 "di spessore: 0,60-0,90% >Spessore 1/2 ": 0,85-1,20% |
0.025% | 0.025% | 0.15-0.40% |
| 65 | Meno o uguale a 1/2 "di spessore: 0,24% >1/2 "e meno o uguale a 2" spessore: 0,26% >2 "e meno o uguale a 4" spessore: 0,28% >Spessore 4 ": 0,29% |
0.85-1.20% | 0.025% | 0.025% | 0.15-0.40% |
| 70 | Meno o uguale a 1/2 "di spessore: 0,27% >1/2 "e meno o uguale a 2" spessore: 0,28% >2 "e meno o uguale a 4" spessore: 0,30% >Spessore 4 ": 0,31% |
0.85-1.20% | 0.025% | 0.025% | 0.15-0.40% |
- Gradi: disponibile nei gradi 55, 60, 65 e 70 (i gradi più alti offrono una maggiore resistenza).
- Caratteristica chiave: ottimizzato per bassa - Tespolanza di impatto della temperatura (EG, Charpy V - Test di tacca a -45 gradi).
ASTM A387
- Composizione:
| Requisiti chimici per piastre di vaso a pressione ASTM A387 | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Elementi | Gr.2 | Gr.12 | Gr.11 | Gr.22 | Gr.22l | Gr.21 | Gr.21l | Gr.5 | Gr.9 | Gr.91 |
| S50460 | K11757 | K11789 | K21590 | K21590 | K31545 | K31545 | S50200 | K90941 | K90901 | |
| Carbon, max | 0.04-0.21 | 0.04-0.17 | 0.04-0.17 | 0.04-0.15A | 0,12 max | 0.04-0.15A | 0,12 max | 0,15 max | 0,15 max | 0.06-0.15 |
| Manganese | 0.50-0.88 | 0.35-0.73 | 0.35-0.73 | 0.25-0.66 | 0.25-0.66 | 0.25-0.66 | 0.25-0.66 | 0.25-0.66 | 0.25-0.66 | 0.25-0.66 |
| Fosforo, max | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 |
| Zolfo, max | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.025 | 0.012 |
| Silicio | 0.13-0.45 | 0.13-0.45 | 0.44-0.86 | 0,50 max | 0,50 max | 0,50 max | 0,50 max | 0,55 max | 1,05 max | 0.18-0.56 |
| Cromo | 0.46-0.85 | 0.74-1.21 | 0.94-1.56 | 1.88-2.62 | 1.88-2.62 | 2.63-3.37 | 2.63-3.37 | 3.90-6.10 | 7.90-10.10 | 7.90-9.60 |
| Molibdeno | 0.40-0.65 | 0.40-0.65 | 0.40-0.70 | 0.85-1.15 | 0.85-1.15 | 0.85-1.15 | 0.85-1.15 | 0.40-0.70 | 0.85-1.15 | 0.80-1.10 |
| Nickel, max | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.43 |
| Vanadio | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,05 max | 0.16-0.27 |
| Columbio | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.05-0.11 |
| Azoto | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.025-0.080 |
| Alluminio, max | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.02 |
| Titanio, max | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.01 |
| Zirconio, max | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.01 |
- Gradi: diviso in più classi (ad esempio, gr . 11, gr . 12, gr . 22) basato su Cr - MO Content.
- Caratteristica chiave: il cromo fornisce resistenza all'ossidazione, mentre il molibdeno stabilizza la microstruttura a temperature elevate.
Proprietà meccaniche
ASTM A36
Distensione di snervamento: maggiore o uguale a 250 MPa.
Resistenza alla trazione: 400–550 MPa.
Allungamento: ≈20% (moderata duttilità).
Limitazione chiave: perde forza rapidamente al di sopra di 200 gradi; non idonei per applicazioni di pressione.
ASTM A516
Resistenza alla snervamento: varia da 220 MPa (grado 55) a 380 MPa (grado 70).
Resistenza alla trazione: 380–620 MPa (varia in base al grado).
Excreat Earlness: obbligatorio Charpy V - Test di tacca a - 45 gradi per gradi a bassa temperatura.
Advantage: mantiene la conduttilità e la resistenza alla frattura in condizioni zero sub -.
ASTM A387
Distensione di snervamento: 310–515 MPa (dipendente dal grado).
Resistenza alla trazione: 515–690 MPa.
Resistenza al creep: mantiene la forza sotto un'esposizione prolungata ad alte temperature (ad es. 500-600 gradi).
Resistenza all'ossidazione: il cromo forma uno strato di ossido protettivo, prevenendo il ridimensionamento.
Trattamento termico e fabbricazione
ASTM A36
Trattamento termico: in genere fornito in condizione arrotolata -; Nessun post - Elaborazione richiesta.
Saldatura: facile da saldare usando metodi comuni (SMAW, GMAW) senza preriscaldare.
Machinabilità: buono a causa del moderato contenuto di carbonio.
ASTM A516
Trattamento termico: normalizzare (per i gradi 60 e oltre) per perfezionare la struttura del grano e migliorare la tenacità.
Saldatura: richiede parametri controllati (ad es. Elettrodi a basso contenuto di idrogeno) per prevenire il cracking a freddo.
Post - trattamento della saldatura: può essere necessario un alleviazione di stress per sezioni spesse.
ASTM A387
Trattamento termico:
Grado 5 (normalizzato): Riscaldato a 900 - 950 gradi per una maggiore resistenza e uniformità in applicazioni da moderate ad alta temperatura.- Grado 11 e grado 12 (normalizzato e temperato): Riscaldato a 900 - 960 gradi e temperato tra 600-720 gradi. Questi gradi sono ideali per ambienti ad alta pressione, offrendo una maggiore tenacità e stabilità termica.
- Grado 22 (normalizzato e temperato): Riscaldato a 900-960 gradi, temperato tra 620-760 gradi, fornendo un'eccellente resistenza alla creep a temperature elevate.
- Grado 9 (normalizzato): Riscaldato a 900-950 gradi, fornendo resistenza con una moderata resistenza alla corrosione ad alte temperature.
- Grado 91 (spento e temperato): Riscaldato a 1000 - 1050 gradi, seguito da tempra e tempra, progettate per applicazioni di sollecitazione - con resistenza a lungo termine.
Conclusione
ASTM A36, A516 e A387 soddisfano le esigenze operative molto diverse. A36 è un acciaio strutturale versatile per condizioni ambientali, A516 garantisce la sicurezza nei sistemi di pressione a bassa - e A387 eccelle in ambienti di calore estremi. Comprendere le loro limitazioni chimiche, meccaniche e termiche è fondamentale per selezionare il materiale giusto, garantire la conformità agli standard di sicurezza e ottimizzare i costi del ciclo di vita nei progetti di ingegneria.
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| Altre piastre d'acciaio | ||||
| Nome | Materiale | Specifica (mm) | Tonnellate | Osservazione |
| Lega bassa | Q345A, Q345B, Q345C, Q345D, Q345E, Q390, Q420, Q460C, ST52-3, S355J 2+ N, SS400, SA302GRC, S275NL, 35CRMO | 6 - 350 | 5788.56 | Normalizzazione, tempra, laminazione controllata, rotolamento a caldo, rotolamento a caldo, 1 ° ispezione, 2a ispezione, 3a ispezione |
| Piastra del recipiente a pressione | Q245R, Q345R, Q370R, 16mndr, 09mnnidr, 15Crmor, 14Cr1mor, 12Cr2Mo1R, SA516GR60, SA516GR70, SA516GR485, SA285, SA387GR11, SA387GR12, SA387GR22, P265, P295, P355GH, Q245R (R - HIC), Q345R (r - hic) | 3 - 300 | 8650 | Normalizzazione, tempra, laminazione controllata, rotolamento a caldo, rotolamento a caldo, 1 ° ispezione, 2a ispezione, 3a ispezione |
| Alto - piastra di forza | WH785D/E, Q960D/E, Q890D/E, WH60D/E, WH70B, Q550D, Q590D, Q690D/E. | 8 - 120 | 3086.352 | Spento e temperato |
| Indossare - piastra resistente | NM360, NM400, NM450, NM500 | 6 - 150 | 3866.297 | Spento e temperato |
| Piatto di ponte | Q235QC, Q345QC, Q370QC, Q420QC, Q345QDNH, Q370QDNH, A 709 - 50 f - 2, a 709 - 50 t - 2} | 8 - 200 | 2853.621 | Rotolamento a caldo, normalizzato, rotolato a rotolamento a caldo, spento e temperato + resistenza e fragilità |
